كم درجة انصهار الجليد؟

ما هي نقطة انصهار الجليد؟ يُعرّف الجليد علميًا بأنه ماء في حالته الصلبة المتجمدة، ويتغير الماء من حالته السائلة الطبيعية إلى الحالة الصلبة عندما تنخفض درجة الحرارة إلى أقل من صفر درجة مئوية، لذلك نحن اليوم نراجع درجة انصهار الجليد. وكل ما يتعلق به هو – هي.

ما هي نقطة انصهار الجليد؟

يعتمد الأساس العلمي لذوبان الجليد على درجة الحرارة التي تتعرض لها قطعة من الجليد، ويبقى الجليد في حالته الصلبة المتجمدة طالما ظلت درجة الحرارة أقل من الصفر مئوية.
يمكن أن تتحول حالة الماء من هذه الحالة عن طريق تغيير درجة الحرارة، وذوبان الجليد هو تحوله من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، وهو ما يتناقض مع عملية التجميد.
عندما يتم وضع الثلج في ضوء الشمس المباشر، فإنه يتسبب في ارتفاع درجة حرارته ويفقد قوة الارتباط بين جزيئاته، وهي المسؤولة عن خصائص تبريد الماء.
وتتكسر تلك الروابط القوية بين الجزيئات، ويفقد الماء خصائص التبريد، وبسبب الحرارة، يتحول إلى حالة ماء سائل.
يذوب الجليد عند نفس درجة تجمد الماء، وهي صفر درجة مئوية أو مئوية، وتبلغ درجة انصهار الجليد حوالي 333500 جول لكل كيلوغرام من الجليد.

ما هو الجليد وأين ينتشر؟

بعد معرفة نقطة انصهار الجليد، يجب أن تعلم أن الجليد في حالته الصلبة هو الماء، والجليد موجود في مساحات شاسعة من الأرض، وأشهر هذه الأماكن هي القارة القطبية الجنوبية، وهي مغطاة بالكامل بالجليد. .
ينتشر الجليد أيضًا خلال بعض المواسم شديدة البرودة في بعض البلدان القريبة من القطبين، بما في ذلك روسيا وأوكرانيا وأيسلندا وشمال كندا ودول أخرى معروفة بتجميد الأمطار.
ينتشر الجليد أيضًا إلى قمم الجبال العالية. ويرجع ذلك إلى قلة درجات الحرارة على قمم هذه الجبال مقارنة بمنحدراتها، مما يؤدي إلى تجمد المياه الجوفية في هذه المناطق وتساقط الثلوج عليها، مثل قمة إيفرست.

خصائص الجليد

الجليد مادة صلبة، غير مستقرة، عديمة اللون، بلورية، شفافة يمكن رؤيتها بسهولة، تتبلور في نظام سداسي، ولها العديد من الروابط القوية بين جزيئات الماء.
تترابط جزيئات الماء معًا بواسطة هذه الروابط القوية، لذلك يحافظ الجليد على درجة حرارته منخفضة جدًا، ويظل الماء صلبًا، والطريقة الوحيدة لكسر هذه الروابط هي زيادة درجة حرارة الجليد.
يتمدد الماء عندما يتجمد، ويصبح حجم الجليد الناتج أكبر من حجم الماء في الحالة السائلة قبل التجمد، حيث تصل الثقل النوعي للجليد إلى 0.9168 نيوتن، وتكون الثقل النوعي للماء السائل هو نفسه. ، هو 0.9998 نيوتن.
وبالتالي، فإن كثافة الجليد بشكل عام أقل من كثافة الماء ؛ هذا هو السبب في أننا نلاحظ أن الجليد يطفو على الماء في المناطق القطبية المتجمدة.

التأثيرات الجيولوجية من تمدد المياه أثناء تبريدها

هناك تأثيرات جيولوجية ناتجة عن تمدد المياه أثناء تبريدها، ومن هذه الآثار:

عندما يدخل الماء في شقوق وثقوب في صخور مختلفة ثم يتجمد بداخلها، فإنه يتسبب في تدمير الصخور مع تمدد المياه وتشويه شكل الصخر.
يحدث الاستبدال والاستبدال في المسطحات المائية الصغيرة، مثل البحيرات والمسطحات المائية وبعض الأنهار الصغيرة، حيث يبرد جزء من الماء بسبب انخفاض درجة الحرارة، ثم يغوص في القاع ويستبدل بالماء الدافئ من الأسفل.
كما أن المياه التي تصعد إلى السطح معرضة أيضًا للتجمد، وما إلى ذلك، حتى يتم تجميد هذه البحيرات والأنهار بهذه الطريقة الفريدة من الأعلى إلى الأسفل.

لماذا الجليد أقل كثافة من الماء؟

للماء بعض الخصائص العامة التي تجعله مختلفًا عن السوائل الأخرى لأن كثافته شاذة وثابتة، لذا فهو أعلى قيمة كثافة للماء في حالته السائلة وليس في حالته الصلبة الجليدية.
تتغير كثافة الماء نتيجة للتغير في درجة الحرارة التي تتعرض لها أو تكتسبها البيئة الخارجية، ولكن كتلتها تظل ثابتة، ويزداد الحجم أو المساحة التي يشغلها الماء أو ينقص.
تزداد درجة اهتزاز جزيئات الماء مع زيادة درجة حرارتها، وتمتص داخل نفسها كمية كبيرة من الطاقة الحرارية، مما يزيد المسافة بين جزيئات الماء.
لذلك، السوائل الأكثر سخونة لها كثافة أقل من نظيراتها الصلبة ذات درجة الحرارة المنخفضة، لكن الماء مختلف لأن هذا التأثير يتم استبداله برابطة هيدروجينية.
تربط هذه الروابط جزيئات الماء بكل جزيء متصل بالجزيئات المحيطة 3.4، وعندما يصل الماء إلى حالة التجمد، تتبلور جزيئاته من خلال نظام بلوري سداسي، متصل بإحكام، لكن المسافة بين الجزيئات تزداد. .

كثافة الماء

الكثافة هي خاصية لكل مادة وتعتبر الكتلة لكل وحدة حجم لهذه المادة ويتم قياسها بالجرام لكل مليلتر أو لكل سنتيمتر مكعب ويتم التعبير عنها رياضياً بواسطة كثافة العلاقة = الكتلة ÷ الحجم.
على سبيل المثال، إذا كانت لدينا كمية من الماء وقمنا بقياس كتلتها ووجدنا 100 جرام، وقمنا أيضًا بحساب حجمها وهو 100 ملليلتر، في هذه الحالة الكثافة = 100 جرام 100 ملليلتر = 1 جرام لكل ملليلتر.

كيف يتكون الجليد؟

توجد طاقة كامنة داخل الماء تمكن جزيئاته من التحرك بشكل مستمر ومستمر ودائم في حالته السائلة الطبيعية، وتتجاوز هذه الطاقة الطاقة الموجودة في جزيئات الماء في حالتها الصلبة.
يؤدي هذا إلى تحرك الجزيئات بشكل أسرع وأكثر قوة في الحالة السائلة وبحرية أكبر مما كانت عليه في الحالة الصلبة، وهذا يتسبب في انتشارها في الفضاء الذي يحتوي على الماء.
عندما يبرد الماء، تتناقص هذه الطاقة بين الجزيئات، وهذا يتسبب في انخفاض حركتها تدريجياً مع انخفاض درجة الحرارة.
عندما تصل درجة حرارة الماء إلى صفر درجة مئوية، وهي نقطة تجمد الماء، تتحد الجزيئات معًا.
في هذه الحالة، تكاد الجزيئات غير قادرة على الحركة، ونتيجة لذلك يتصلب الماء، ويتحول إلى جليد، وتصبح حركة الجزيئات غير مرئية للعين المجردة.

مفهوم درجة الحرارة

تعبر درجة الحرارة عن مدى برودة أو سخونة الجسم، ولديها العديد من المعايير لقياسها، ويمكننا أيضًا معرفة الاتجاه الذي تنبعث منه الحرارة من أجسام مختلفة.
تنتقل الحرارة من جسم ذي درجة حرارة أعلى إلى جسم أكثر برودة، ولا يمكن أن تكون الطاقة الميكانيكية لجزيئات الجسم أو حجمه مساوية لدرجة الحرارة.
على سبيل المثال، إذا كان لديك مباراة مشتعلة، فستكون لديك حرارة أعلى من حرارة جبل جليدي طويل، على الرغم من أن إجمالي الطاقة الحرارية للجبل الجليدي أعلى بكثير من طاقة المباراة.
تشمل درجة الحرارة الجسم كله، وهي تشبه الخصائص الأخرى التي لها نفس الخاصية العامة، مثل الضغط والكثافة، وهذه الخاصية لا تتغير مع التغيرات في كمية المادة أو كتلتها أو حجمها.

نقطة الانصهار والحرارة الكامنة للانصهار

نقطة الانصهار هي درجة الحرارة التي تتغير فيها المادة من حالة صلبة مجمدة إلى حالة سائلة أكثر.
تذوب المواد الصلبة البلورية النقية في درجات حرارة مختلفة، اعتمادًا على الروابط بين جزيئاتها، في ظل الظروف القياسية للضغط الحراري والرطوبة.
عندما تتعرض مادة صلبة لمصدر للطاقة الحرارية لفترة من الزمن، بشكل ثابت ومنتظم، نلاحظ تحول المادة إلى حالة سائلة، ثم تستقر درجة حرارة المادة حتى تتحول المادة. في حالة سائلة.
السبب الحقيقي وراء توقف زيادة درجة حرارة المادة الصلبة هو أنها امتصت هذه الحرارة التي لا بد من استخدامها لتغيير المادة من مادة صلبة إلى سائلة، لذلك لم يتبق شيء لزيادة درجة حرارة المادة. الأجزاء المسيلة.
ينتهي هذا التوقف عندما تتحول كل المادة إلى حالة سائلة، وبعد ذلك، عندما تتعرض المادة لمزيد من الطاقة الحرارية، نرى بشكل طبيعي ارتفاع درجة حرارتها مرة أخرى.

ما لا تعرفه عن الحرارة الكامنة لانصهار أي مادة

الحرارة الكامنة لانصهار أي مادة هي كمية الطاقة الحرارية الكافية لتغيير غرام واحد من تلك المادة من حالتها الصلبة إلى حالتها السائلة، وهي خاصية تختلف من مادة إلى أخرى.
يتطلب الثلج حوالي 80 سعرًا حراريًا لإذابة جرام واحد من الثلج وتحويله إلى ماء سائل، لذلك يستخدم الثلج في ثلاجات الطعام ؛ لأن نقطة الانصهار الكامنة عالية، فإنها تحافظ على البرودة لأطول فترة ممكنة.
عندما يبرد الماء ويتحول من حالة سائلة إلى حالة صلبة، فإنه يفقد الحرارة في عملية التحول، وهذه الحرارة تساوي كمية الحرارة اللازمة لصهر الجليد.
بشكل عام، تتأثر درجة انصهار المواد بعدة عوامل منها الضغط الجوي الذي يزيد من نقطة الانصهار وبالتالي درجة الحرارة المطلوبة لتغيير هذه المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.
هناك عامل آخر يؤثر على تحديد درجة انصهار المادة ودرجة الحرارة والطاقة المطلوبة لإتمام عملية اندماج هذه المادة، وهذا العامل هو نقاء المادة وخلوها من الشوائب والرواسب التي تغيم عليها. وتؤثر على خصائصه الفيزيائية.
يؤثر تعقيد التركيب الكيميائي للمادة على درجة ذوبانها، في مادة تتكون من عنصر ذري واحد، حيث يحدث الانصهار بسلاسة وبشكل موحد.
أما المادة التي تحتوي على مزيج من عدة عناصر مشتركة عند تكوين جزيء مادة، فإنها تندمج في اندماج غير متجانس، وقد اعتمد الباحثون على هذه الفكرة العلمية لمعرفة درجة نقاوة المواد.
ويكون ذلك بإذابه عدة مرات، فإذا كانت درجة انصهاره ثابتة في كل مرة، تكون المادة نقية، أما إذا تغيرت نقطة انصهارها في كل مرة فهي ليست نقية.

لذا فقد تعرضنا للخصائص الحرارية للماء من خلال مقال عن ماهية نقطة انصهار الجليد ونعرف نقطة انصهار الجليد.